JP6781274B2 - 電源制御方法、電源制御装置及び電源制御システム - Google Patents

Description

本開示は、電源制御方法、電源制御装置及び電源制御システムに関する技術である。

近年、蓄電池装置の放電動作を行うことによって、所定時間（例えば、３０分）における買電電力のピーク値を低減する制御（ピークカット制御）が知られている（例えば、特許文献１）。このような制御においては、電力需要の推定結果に基づいて蓄電池装置の充電動作及び放電動作が定められる。

国際公開第２０１３／１３６４１９号

第１の態様に係る、電源制御方法は、コスト優先度として第１優先度を有する第１分散電源、前記コスト優先度として前記第１優先度よりも低い第２優先度を有する第２分散電源及び前記コスト優先度として前記第２優先度よりも低い第３優先度を有する蓄電池装置を有する施設で用いる方法である。前記電源制御方法は、２以上の電力需要パターンのそれぞれについて、前記蓄電池装置の充電動作を行う時間帯として適切な時間帯を示す情報及び前記蓄電池装置の充電動作に用いる電源として適切な電源を示す情報を管理するステップＡと、前記２以上の電力需要パターンの中から前記施設に対応する電力需要パターンを特定し、特定された電力需要パターンについて管理される前記適切な時間帯において、特定された電力需要パターンについて管理される前記適切な電源を用いて、前記蓄電池装置の充電動作を行うステップＢとを含む。

第２の態様に係る電源制御装置は、コスト優先度として第１優先度を有する第１分散電源、前記コスト優先度として前記第１優先度よりも低い第２優先度を有する第２分散電源及び前記コスト優先度として前記第２優先度よりも低い第３優先度を有する蓄電池装置を有する施設で用いる装置である。前記電源制御装置は、２以上の電力需要パターンのそれぞれについて、前記蓄電池装置の充電動作を行う時間帯として適切な時間帯を示す情報及び前記蓄電池装置の充電動作に用いる電源として適切な電源を示す情報を管理する管理部と、前記２以上の電力需要パターンの中から前記施設に対応する電力需要パターンを特定し、特定された電力需要パターンについて管理される前記適切な時間帯において、特定された電力需要パターンについて管理される前記適切な電源を用いて、前記蓄電池装置の充電動作を行う制御部とを備える。

第３の態様に係る電源制御システムは、コスト優先度として第１優先度を有する第１分散電源と、前記コスト優先度として前記第１優先度よりも低い第２優先度を有する第２分散電源と、前記コスト優先度として前記第２優先度よりも低い第３優先度を有する蓄電池装置と、少なくとも前記蓄電池装置を制御する電源制御装置とを備える。前記電源制御装置は、２以上の電力需要パターンのそれぞれについて、前記蓄電池装置の充電動作を行う時間帯として適切な時間帯を示す情報及び前記蓄電池装置の充電動作に用いる電源として適切な電源を示す情報を管理する。前記電源制御装置は、前記２以上の電力需要パターンの中から前記施設に対応する電力需要パターンを特定し、特定された電力需要パターンについて管理される前記適切な時間帯において、特定された電力需要パターンについて管理される前記適切な電源を用いて、前記蓄電池装置の充電動作を行う。

図１は、一実施形態に係る電源制御システム１００を示す図である。 図２は、一実施形態に係る施設３００を示す図である。 図３は、一実施形態に係る電力管理サーバ２００を示す図である。 図４は、一実施形態に係るローカル制御装置３６０を示す図である。 図５は、一実施形態に係る電力需要パターンを説明するための図である。 図６は、一実施形態に係る電力需要パターンを説明するための図である。 図７は、一実施形態に係る電力需要パターンを説明するための図である。 図８は、一実施形態に係る電力需要パターンを説明するための図である。 図９は、一実施形態に係る電力需要パターンを説明するための図である。 図１０は、一実施形態に係る電源制御方法を示す図である。

背景技術において言及された技術においては、蓄電池装置の放電動作によってピークカット制御を行う前段階として、蓄電池装置の充電動作を行う必要がある。しかしながら、蓄電池装置の充電動作を行うための電源として複数の電源が想定されておらず、どの電源から供給される電力によって蓄電池装置の充電動作を行うのかについて議論されていない。一方で、蓄電池装置の充電動作に用いる電源を様々な環境要因に応じて演算しようとすると、このような演算負荷が増大する。

本開示は、蓄電池装置の充電動作に用いる電源として適切な電源を簡易な方法で選択することを可能とする電源制御方法、電源制御装置及び電源制御システムを提供する。

［実施形態］
（電源制御システム）
以下において、実施形態に係る電源制御システムについて説明する。

図１に示すように、電源制御システム１００は、電力管理サーバ２００と、施設３００とを有する。図１では、施設３００として、施設３００Ａ〜施設３００Ｃが例示されている。

各施設３００は、電力系統１１０に接続される。以下において、電力系統１１０から施設３００への電力の流れを潮流と称し、施設３００から電力系統１１０への電力の流れを逆潮流と称する。

電力管理サーバ２００、施設３００は、ネットワーク１２０に接続されている。ネットワーク１２０は、電力管理サーバ２００と施設３００との間の回線を提供すればよい。ネットワーク１２０は、例えば、インターネットである。ネットワーク１２０は、ＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの専用回線を提供してもよい。

電力管理サーバ２００は、発電事業者、送配電事業者或いは小売事業者などの事業者によって管理されるサーバである。

電力管理サーバ２００は、施設３００に設けられるローカル制御装置３６０に対して、施設３００に設けられる分散電源（例えば、太陽電池装置、蓄電池装置及び燃料電池装置）に対する制御を指示する制御メッセージを送信する。例えば、電力管理サーバ２００は、潮流の制御を要求する潮流制御メッセージ（例えば、ＤＲ；Ｄｅｍａｎｄ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を送信してもよく、逆潮流の制御を要求する逆潮流制御メッセージを送信してもよい。さらに、電力管理サーバ２００は、分散電源の動作状態を制御する電源制御メッセージを送信してもよい。潮流又は逆潮流の制御度合いは、絶対値（例えば、○○ｋＷ）で表されてもよく、相対値（例えば、○○％）で表されてもよい。或いは、潮流又は逆潮流の制御度合いは、２以上のレベルで表されてもよい。潮流又は逆潮流の制御度合いは、現在の電力需給バランスによって定められる電力料金（ＲＴＰ；Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｐｒｉｃｉｎｇ）によって表されてもよく、過去の電力需給バランスによって定められる電力料金（ＴＯＵ；Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｕｓｅ）によって表されてもよい。

施設３００は、図２に示すように、ルータ５００を有する。ルータ５００は、ネットワーク１２０を介して電力管理サーバ２００と接続される。ルータ５００は、ローカルエリアネットワークを構成しており、各装置（例えば、電力計３２１、ＰＣＳ３３１、ＰＣＳ３３２、ＰＣＳ３３３負荷３５０及びローカル制御装置３６０など）と接続される。図２において、実線は電力線を示しており、点線は信号線を示している。実施形態はこれに限定されるものではなく、電力線で信号が送信されてもよい。

施設３００は、太陽電池３１１と、蓄電池３１２と、燃料電池３１３と、給湯装置３１４と、電力計３２１と、ＰＣＳ３３１と、ＰＣＳ３３２と、ＰＣＳ３３３と、分電盤３４０と、負荷３５０と、ローカル制御装置３６０とを有する。

太陽電池３１１は、受光に応じて発電を行う装置である。太陽電池３１１は、発電された直流電力を出力する。太陽電池３１１の発電量は、太陽電池３１１に照射される日射量に応じて変化する。

蓄電池３１２は、電力を蓄積する装置である。蓄電池３１２は、蓄積された直流電力を出力する。蓄電池３１２は、ＶＰＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ）に用いられる電源であってもよい。

燃料電池３１３は、燃料を用いて電力を発電する電池である。燃料は、例えば水素を含む材料であってもよいし、アルコールを含む材料であってもよい。燃料電池３１３は、例えば、固体酸化物型燃料電池（以下、ＳＯＦＣ：Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）、固体高分子型燃料電池（以下、ＰＥＦＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）、リン酸型燃料電池（以下、ＰＡＦＣ：Ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ Ａｃｉｄ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）及び溶融炭酸塩型燃料電池（以下、ＭＣＦＣ：Ｍｏｌｔｅｎ Ｃａｒｂｏｎａｔｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）のいずれかであってもよい。

給湯装置３１４は、貯湯槽を有しており、燃料電池３１３の排熱を用いて、貯湯槽に貯留される水（湯）の量を維持又は増大し、或いは、貯湯槽に貯留される水（湯）の温度を維持又は上昇する。このような制御は、貯湯槽に貯留される水の沸き上げと称してもよい。

電力計３２１は、電力系統１１０から施設３００に供給される電力（電力需要）を計測する電力計である。電力計３２１は、電力系統１１０から施設３００に対する電流を計測するＣＴ（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）であってもよい。電力需要は、負荷３５０の消費電力から分散電源の出力電力を差し引いた値である。蓄電池３１２が充電動作を行う場合には、蓄電池３１２を負荷３５０の一つと考えてもよい。

ＰＣＳ３３１は、太陽電池３１１に接続される電力変換装置（ＰＣＳ；Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）である。ＰＣＳ３３１は、太陽電池３１１からの直流電力を交流電力に変換する。ＰＣＳ３３１は、変換した交流電力を第１分電盤３４０Ａに出力してもよい。ＰＣＳ３３１は、変換した交流電力を蓄電池３１２に出力してもよい。

ＰＣＳ３３２は、蓄電池３１２に接続される電力変換装置である。ＰＣＳ３３２は、蓄電池３１２からの直流電力を交流電力に変換する。ＰＣＳ３３２は、変換した交流電力を第１分電盤３４０Ａに出力する。ＰＣＳ３３２は、蓄電池３１２への交流電力を直流電力に変換する。ＰＣＳ３３２は、変換した直流電力を蓄電池３１２に出力する。

ＰＣＳ３３３は、燃料電池３１３に接続される電力変換装置である。ＰＣＳ３３３は、燃料電池３１３からの直流電力を交流電力に変換する。ＰＣＳ３３３は、変換した交流電力を第１分電盤３４０Ａに出力してもよい。ＰＣＳ３３３は、変換した交流電力を蓄電池３１２に出力してもよい。

分電盤３４０は、主幹電力線１０Ｌに接続される。分電盤３４０は、第１分電盤３４０Ａ及び第２分電盤３４０Ｂを有する。第１分電盤３４０Ａは、主幹電力線１０ＬＡを介して電力系統１１０に接続される。第１分電盤３４０Ａは、ＰＣＳ３３１を介して太陽電池３１１と接続されており、ＰＣＳ３３２を介して蓄電池３１２と接続されており、ＰＣＳ３３３を介して燃料電池３１３と接続される。第１分電盤３４０Ａは、ＰＣＳ３３２を介して、電力系統１１０から供給される交流電力を蓄電池３１２に供給してもよい。第１分電盤３４０Ａは、ＰＣＳ３３１から供給される交流電力を、逆潮流として、主幹電力線１０ＬＡを介して電力系統１１０に供給してもよい。第１分電盤３４０Ａは、ＰＣＳ３３２から供給される交流電力を、逆潮流として、主幹電力線１０ＬＡを介して電力系統１１０に供給してもよい。第１分電盤３４０Ａは、ＰＣＳ３３３から供給される交流電力を、逆潮流として、主幹電力線１０ＬＡを介して電力系統１１０に供給してもよい。第１分電盤３４０Ａは、主幹電力線１０ＬＢを介して、ＰＣＳ３３１〜ＰＣＳ３３３から出力される電力及び電力系統１１０から供給される電力を第２分電盤３４０Ｂに供給する。第２分電盤３４０Ｂは、主幹電力線１０ＬＢを介して供給される電力を各機器に分配する。各機器は、例えば、負荷３５０、ローカル制御装置３６０等である。

負荷３５０は、電力線を介して供給される電力を消費する装置である。例えば、負荷３５０は、エアーコンディショナ、照明装置、冷蔵庫、テレビなどの装置を含む。負荷３５０は、単数の装置であってもよく、複数の装置を含んでもよい。

ローカル制御装置３６０は、施設３００における電力を示す電力情報を管理する装置（ＥＭＳ；Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）である。施設３００における電力とは、施設３００内を流れる電力、施設３００が買電する電力、又は施設３００から売電する電力である。従って、ローカル制御装置３６０は、少なくともＰＣＳ３３１〜ＰＣＳ３３３を管理する。ローカル制御装置３６０は、負荷３５０を管理してもよい。また、負荷３５０が複数の装置を含む場合には、ローカル制御装置３６０は、複数の装置のうち一部の装置を管理してもよい。また、この場合、ローカル制御装置３６０は、所定の優先順位に従って、複数の装置を管理してもよい。また、このような優先順位は、負荷３５０が消費する消費電力量に基づいて、ローカル制御装置３６０が決定してもよい。

実施形態において、太陽電池３１１は、コスト優先度として第１優先度を有する第１分散電源の一例である。太陽電池３１１の単体を太陽電池装置と称してもよく、太陽電池３１１及びＰＣＳ３３１を太陽電池装置と称してもよい。

燃料電池３１３は、コスト優先度として第１優先度よりも低い第２優先度を有する第２分散電源の一例である。燃料電池３１３の単体を燃料電池装置と称してもよく、燃料電池３１３及びＰＣＳ３３３を燃料電池装置と称してもよく、燃料電池３１３、給湯装置３１４及びＰＣＳ３３３を燃料電池装置と称してもよい。

蓄電池３１２は、コスト優先度として第２優先度よりも低い第３優先度を有する第３分散電源の一例である。蓄電池３１２の単体を蓄電池装置と称してもよく、蓄電池３１２及びＰＣＳ３３２を蓄電池装置と称してもよい。

なお、コスト優先度は、分散電源の種類によって異なるものであり、実施形態においては、コスト優先度が高い分散電源ほど、電力コストが低いものとする。次に電力コストについて説明する。燃料電池３１３の電力コストは、主として燃料となるガスの料金に依存する。蓄電池３１２の電力コストは、主として充電する際の電力料金に依存する。例えば、蓄電池３１２の電力コストは、電力系統１１０から買電する際の電力料金に基づいて算出される。また、蓄電池３１２は、太陽電池３１１の発電電力を充電すれば、電力コストをより低減できる。このように、蓄電池３１２の電力コストは、蓄電池３１２の充電動作に用いる電源（充電使用電源）によって変動する。それゆえ、蓄電池３１２は燃料電池３１３よりもコスト優先度が高くなる場合もある。なお、太陽電池３１１は、発電時に燃料等が不要であるため、燃料電池３１３および蓄電池３１２に比べて電力コストが低く、コスト優先度が高い。したがって、太陽電池３１１のコスト優先度は、燃料電池３１３のコスト優先度よりも高いため、充電使用電源が太陽電池３１１であるケースにおける蓄電池３１２のコスト優先度は、充電使用電源が燃料電池３１３であるケースにおける蓄電池３１２のコスト優先度よりも高い。また、燃料電池３１３の電力コストは、電力系統１１０から買電する際の電力料金よりも低いため、充電使用電源が燃料電池３１３であるケースにおける蓄電池３１２のコスト優先度は、充電使用電源が電力系統１１０であるケースにおける蓄電池３１２のコスト優先度よりも高くなる。

実施形態において、電力管理サーバ２００とローカル制御装置３６０との間の通信は、第１プロトコルに従って行われる。一方で、ローカル制御装置３６０と分散電源との間の通信は、第１プロトコルとは異なる第２プロトコルに従って行われる。第１プロトコルとしては、例えば、Ｏｐｅｎ ＡＤＲ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｄｅｍａｎｄ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）（商標）に準拠するプロトコル、或いは、独自の専用プロトコルを用いることができる。第２プロトコルは、例えば、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ（登録商標）に準拠するプロトコル、ＳＥＰ（Ｓｍａｒｔ Ｅｎｅｒｇｙ Ｐｒｏｆｉｌｅ）２．０、ＫＮＸ、或いは、独自の専用プロトコルを用いることができる。なお、第１プロトコルと第２プロトコルは異なっていればよく、例えば、両方が独自の専用プロトコルであっても異なる規則で作られたプロトコルであればよい。

（電力管理サーバ）
以下において、実施形態に係る電力管理サーバについて説明する。図３に示すように、電力管理サーバ２００は、管理部２１０と、通信部２２０と、制御部２３０とを有する。電力管理サーバ２００は、ＶＴＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｔｏｐ Ｎｏｄｅ）の一例である。

管理部２１０は、不揮発性メモリ又は／及びＨＤＤなどの記憶媒体によって構成されており、施設３００に関するデータを管理する。施設３００に関するデータは、例えば、施設３００に設けられる分散電源の種別、施設３００に設けられる分散電源のスペックなどである。スペックは、太陽電池３１１に接続されるＰＣＳ３３１の定格発電電力、蓄電池３１２に接続されるＰＣＳ３３２の定格出力電力、燃料電池３１３に接続されるＰＣＳ３３３の定格出力電力などであってもよい。

通信部２２０は、通信モジュールによって構成されており、ネットワーク１２０を介してローカル制御装置３６０と通信を行う。通信部２２０は、上述したように、第１プロトコルに従って通信を行う。例えば、通信部２２０は、第１プロトコルに従って第１メッセージをローカル制御装置３６０に送信する。通信部２２０は、第１プロトコルに従って第１メッセージ応答をローカル制御装置３６０から受信する。

制御部２３０は、メモリ及びＣＰＵなどによって構成されており、電力管理サーバ２００に設けられる各構成を制御する。制御部２３０は、例えば、制御メッセージの送信によって、施設３００に設けられるローカル制御装置３６０に対して、施設３００に設けられる分散電源に対する制御を指示する。また、制御部２３０は、施設３００に設けられるローカル制御装置３６０に対して、施設３００に設けられる負荷３５０に対する制御を指示してもよい。制御メッセージは、上述したように、潮流制御メッセージであってもよく、逆潮流制御メッセージであってもよく、電源制御メッセージであってもよい。

（ローカル制御装置）
以下において、実施形態に係るローカル制御装置について説明する。図４に示すように、ローカル制御装置３６０は、第１通信部３６１と、第２通信部３６２と、制御部３６３とを有する。ローカル制御装置３６０は、ＶＥＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｅｎｄ Ｎｏｄｅ）の一例である。

第１通信部３６１は、通信モジュールによって構成されており、ネットワーク１２０を介して電力管理サーバ２００と通信を行う。第１通信部３６１は、上述したように、第１プロトコルに従って通信を行う。例えば、第１通信部３６１は、第１プロトコルに従って第１メッセージを電力管理サーバ２００から受信する。第１通信部３６１は、第１プロトコルに従って第１メッセージ応答を電力管理サーバ２００に送信する。

第２通信部３６２は、通信モジュールによって構成されており、分散電源（例えば、ＰＣＳ３３１〜ＰＣＳ３３３）と通信を行う。第２通信部３６２は、上述したように、第２プロトコルに従って通信を行う。例えば、第２通信部３６２は、第２プロトコルに従って第２メッセージを分散電源に送信する。第２通信部３６２は、第２プロトコルに従って第２メッセージ応答を分散電源から受信する。また、第２通信部３６２は、第２プロトコルに従って第２メッセージを負荷３５０に送信してもよい。また、第２通信部３６２は、第２プロトコルに従って第２メッセージ応答を負荷３５０から受信してもよい。

制御部３６３は、メモリ及びＣＰＵなどによって構成されており、ローカル制御装置３６０に設けられる各構成を制御する。具体的には、制御部３６３は、施設３００の電力を制御するために、第２メッセージの送信及び第２メッセージ応答の受信によって、分散電源の動作状態の設定を分散電源に指示する。制御部３６３は、施設３００の電力を管理するために、第２メッセージの送信及び第２メッセージ応答の受信によって分散電源の情報の報告を分散電源に指示してもよい。また、制御部３６３は、第２メッセージの送信及び第２メッセージ応答の受信によって、負荷３５０の動作状態の設定を負荷３５０に指示してもよい。また、制御部３６３は、施設３００の電力を管理するために、第２メッセージの送信及び第２メッセージ応答の受信によって負荷３５０の情報の報告を負荷３５０に指示してもよい。

実施形態において、制御部３６３は、蓄電池３１２を少なくとも含む蓄電池装置を制御する。制御部３６３は、蓄電池装置に加えて、太陽電池３１１を少なくとも含む太陽電池装置、及び燃料電池３１３を少なくとも含む燃料電池装置を制御してもよい。

制御部３６３は、２以上の電力需要パターンのそれぞれについて、蓄電池装置の充電動作を行う時間帯として適切な時間帯（以下、充電時間帯）を示す情報及び蓄電池装置の充電動作に用いる電源として適切な電源（上述したように、充電使用電源）を示す情報（図５を参照）を管理する。例えば、２以上の電力需要パターンとしては、図５に示すように、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の電力需要パターンが考えられる。このようなケースにおいて、電力系統１１０から施設３００に供給される電力のピーク値を蓄電池装置の放電動作によって低減するピークカット制御について考える。ピーク値は、所定期間（例えば、１日）におけるデマンド値の最大値である。デマンド値は、所定時間（例えば、３０分）において電力系統１１０から施設３００に供給される電力の累積値（ｋＷｈ）であってもよく、電力系統１１０から施設３００に供給される電力の瞬時値（ｋＷ）であってもよい。

Ｎｏ．１の電力需要パターンは、図６に示すように、電量需要のピークが昼に発生する電力需要パターンである。図６において、左側の縦軸は、電量需要の絶対値（ｋＷ）を表しており、右側の縦軸は、電量需要の指数を表している。指数＝１は、契約によって定められる電量需要の最大値を表している。このような電力需要パターンでは、ピークカット制御に備えて蓄電池装置の充電動作を行う必要があるが、電量需要のピークが昼に発生するため、充電使用電源として太陽電池３１１を用いることが難しい。従って、施設３００の電力需要パターンがＮｏ．１の電力需要パターンに該当する場合には、図５に示すように、充電時間帯として夜間が管理され、充電使用電源として燃料電池装置（ＦＣ）が管理される。つまり、施設３００の電力需要パターンがＮｏ．１の電力需要パターンに該当する場合には、ピークカット制御を確実に行うために、太陽電池３１１よりもコスト優先度が低い燃料電池３１３を充電使用電源として用いてもよい。

Ｎｏ．１の電力需要パターンは、例えば、デパート、スーパーマーケット、家電量販店、官公庁、研究機関、事務所、病院等に見られるパターンである。

Ｎｏ．２の電力需要パターンは、図７に示すように、電量需要のピークが夜に発生する電力需要パターンである。図７において、左側の縦軸は、電量需要の絶対値（ｋＷ）を表しており、右側の縦軸は、電量需要の指数を表している。指数＝１は、契約で定める電量需要の最大値を表している。このような電力需要パターンでは、ピークカット制御に備えて蓄電池装置の充電動作を行う必要があるが、電量需要のピークが夜に発生するため、充電使用電源として太陽電池３１１を用いることができる。従って、施設３００の電力需要パターンがＮｏ．２の電力需要パターンに該当する場合には、図５に示すように、充電時間帯として昼間が管理され、充電使用電源として太陽電池装置（ＰＶ）が管理される。つまり、施設３００の電力需要パターンがＮｏ．２の電力需要パターンに該当する場合には、コスト優先度が高い太陽電池３１１を充電使用電源として用いることができる。その結果、蓄電池３１２の電力コストを低減できる。

Ｎｏ．２の電力需要パターンは、例えば、営業時間が夕方から朝方までである飲食店等に見られるパターンである。

Ｎｏ．３の電力需要パターンは、図８に示すように、電量需要のピークが朝に発生する電力需要パターンである。図８において、左側の縦軸は、電量需要の絶対値（ｋＷ）を表しており、右側の縦軸は、電量需要の指数を表している。指数＝１は、契約で定める電量需要の最大値を表している。このような電力需要パターンでは、ピークカット制御に備えて蓄電池装置の充電動作を行う必要があるが、電量需要のピークが朝に発生するため、充電使用電源として太陽電池３１１を用いても、蓄電池装置の蓄電残量が朝まで残っている確実性が低い。従って、施設３００の電力需要パターンがＮｏ．３の電力需要パターンに該当する場合には、図５に示すように、充電時間帯として夜間が管理され、充電使用電源として燃料電池装置（ＦＣ）が管理される。つまり、施設３００の電力需要パターンがＮｏ．３の電力需要パターンに該当する場合には、ピークカット制御を確実に行うために、太陽電池３１１よりもコスト優先度が低い燃料電池３１３を充電使用電源として用いてもよい。

Ｎｏ．３の電力需要パターンは、例えば、ホテル、旅館、太陽電池装置や熱需要装置（例えば、給湯装置）を有する施設等に見られるパターンである。

Ｎｏ．４の電力需要パターンは、図９に示すように、電量需要のピークが朝及び夜に発生する電力需要パターンである。図９において、左側の縦軸は、電量需要の絶対値（ｋＷ）を表しており、右側の縦軸は、電量需要の指数を表している。指数＝１は、契約で定める電量需要の最大値を表している。このような電力需要パターンでは、ピークカット制御に備えて蓄電池装置の充電動作を行う必要があるが、２回の電量需要のピークが発生する。従って、施設３００の電力需要パターンがＮｏ．４の電力需要パターンに該当する場合には、図５に示すように、２つの充電時間帯及び充電使用電源が管理される。すなわち、朝の電力需要のピークについては、充電時間帯として夜間が管理され、充電使用電源として燃料電池装置（ＦＣ）が管理される。一方で、夜の電力需要のピークについては、充電時間帯として昼間が管理され、充電使用電源として太陽電池装置（ＰＶ）が管理される。つまり、施設３００の電力需要パターンがＮｏ．４の電力需要パターンに該当する場合には、朝の電力需要のピークに対しては、Ｎｏ．３の電力需要パターンに該当する場合と同様に燃料電池３１３を充電使用電源として用いてもよい。夜の電力需要のピークに対しては、Ｎｏ．２の電力需要パターンに該当する場合と同様に太陽電池３１１を充電使用電源として用いる。

Ｎｏ．４の電力需要パターンは、例えば、冬場において、幼稚園、小学校、中学校、文化施設、福祉施設等に見られるパターンである。

Ｎｏ．５の電力需要パターンは、電力需要のピークが存在する時間帯が季節毎に異なる電力需要パターンである。このような電力需要パターンは、ピーク値が第１ピーク値である第１季節に適用する第１電力需要パターンと、ピーク値が第１ピーク値よりも小さい第２ピーク値である第２季節に適用する第２電力需要パターンとを含む。或いは、Ｎｏ．５の電力需要パターンは、電力需要のピークが存在する時間帯が曜日毎に異なる電力需要パターンである。このような電力需要パターンは、ピーク値が第１ピーク値である第１曜日に適用する第１電力需要パターンと、ピーク値が第１ピーク値よりも小さい第２ピーク値である第２曜日に適用する第２電力需要パターンとを含む。これらの電力需要パターンでは、第２季節（又は第２曜日）の第２ピーク値が第１季節（又は第１曜日）の第１ピーク値よりも小さいため、第２季節（又は第２曜日）において、契約によって定められる電量需要の最大値をピーク値が超える可能性が小さく、ピークカット制御を行う必要性が小さい。従って、第１季節（又は第１曜日）においては、上述したＮｏ．１〜Ｎｏ．５のいずれかと同様のピークカット制御及びピークカット制御に備えた蓄電池装置の充電動作が行われるが、第２季節（又は第２曜日）においてピークカット制御及びピークカット制御に備えた蓄電池装置の充電動作を要さない通常制御が行われる。

電力需要のピークが存在する時間帯が季節毎に異なる電力需要パターンは、例えば、幼稚園、小学校、中学校、文化施設、福祉施設等に見られるパターンである。電力需要のピークが存在する時間帯が曜日毎に異なる電力需要パターンは、例えば、休業日（曜日）が定められた店舗や事務所等に見られるパターンである。

Ｎｏ．６の電力需要パターンは、１日の中で電力需要の変動が所定範囲内に収まる電力需要パターンである。このような電力需要パターンでは、電力需要のピークを特定することが困難であるため、ピークカット制御及びピークカット制御に備えた蓄電池装置の充電動作を要さない通常制御が行われる。

Ｎｏ．６の電力需要パターンは、コンビニエンスストアや２４時間営業の飲食店等で見られるパターンである。

このように、２以上の電力需要パターンは、少なくとも、ピークカット制御を要さない特定電力需要パターンを含む。特定電力需要パターンは、Ｎｏ．５の第２電力需要パターン、Ｎｏ．６の電力需要パターンである。

このような背景において、制御部３６３は、制御対象の施設３００の電力需要を取得するとともに、取得された電力需要のパターンがＮｏ．１〜Ｎｏ．６のいずれに該当するか特定する。続いて、制御部３６３は、特定された電力需要のパターンに従って、蓄電池装置の充電動作を制御する。但し、制御部３６３は、特定された電力需要のパターンが特定電力需要パターンである場合には、ピークカット制御及びピークカット制御に備えた蓄電池装置の充電動作を要さない通常制御を行う。通常制御は、太陽電池装置の出力電力や負荷３５０の消費電力の推移に応じて、施設３００が電力系統１１０から必要な電力を買電する制御を含んでもよい。

（電源制御方法）
以下において、実施形態に係る電源制御方法について説明する。

図１０に示すように、ステップＳ１０において、ローカル制御装置３６０は、制御対象の施設３００について、変動係数が所定値よりも小さいか判定する。変動係数が所定値よりも小さい場合には、ステップＳ１２の処理が行われ、変動係数が所定値よりも小さくない場合には、ステップＳ１１の処理が行われる。

ここで、変動係数は、例えば、所定期間（例えば、１日）における電力需要のサンプル値に基づいて算出される。サンプル値は、例えば、所定時間（例えば、３０分）において電力系統１１０から施設３００に供給される電力の累積値（ｋＷｈ）である。従って、サンプル値の数は、所定期間を所定時間で除算した値である。変動係数は、例えば、サンプル値の標準偏差／サンプル値の平均値によって算出されてもよい。変動係数は、サンプル値の標準偏差であってもよい。変動係数が小さいほど、電力需要の変動が小さいことを意味する。例えば、変動係数と比較される所定値は０．１である。

変動係数が所定値よりも小さい電力需要パターンは、上述したＮｏ．６の電力需要パターンに該当する可能性が高い。すなわち、ステップＳ１０の処理は、制御対象の施設３００の電力需要パターンが特定電力需要パターンに該当するか否かを判定するための処理である。

ステップＳ１１において、ローカル制御装置３６０は、ピーク値が所定値よりも小さいか判定する。ピーク値が所定値よりも小さい場合には、ステップＳ１２の処理が行われ、ピーク値が所定値よりも小さくない場合には、ステップＳ１３の処理が行われる。

ここで、ピーク値は、所定期間（例えば、１日）におけるデマンド値の最大値である。ピーク値と比較される所定値は、例えば、契約によって定められる電量需要の最大値の９０％の値である。

ピーク値が所定値よりも小さい電力需要パターンは、上述したＮｏ．５の電力需要パターンのうち、第２季節（又は第２曜日）における第２電力需要パターンに該当する可能性が高い。すなわち、ステップＳ１１の処理は、制御対象の施設３００の電力需要パターンが特定電力需要パターンに該当するか否かを判定するための処理である。

ステップＳ１２において、ローカル制御装置３６０は、ピークカット制御及びピークカット制御に備えた蓄電池装置の充電動作要さない通常制御を行う。ローカル制御装置３６０は、ピークカット制御以外の他の要因に基づいて蓄電池装置を制御してもよい。他の要因は、例えば、電力管理サーバ２００から受信する制御メッセージの受信であってもよく、ユーザによる操作の受付であってもよい。

ステップＳ１３において、ローカル制御装置３６０は、制御対象の施設３００の電力需要パターンがＮｏ．１〜Ｎｏ．４の電力需要パターンのいずれに該当するかを特定する。

例えば、ローカル制御装置３６０は、以下の式に従って、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の電力需要パターンのそれぞれに対する制御対象の施設３００の電力需要パターンの相関係数Ｃを算出する。

ローカル制御装置３６０は、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の電力需要パターンの中から、相関係数Ｃが最も大きい電力需要パターンを、制御対象の施設３００の電力需要パターンとして特定する。

ステップＳ１４において、ローカル制御装置３６０は、ステップＳ１３で特定された電力需要パターンに従って、ピークカット制御及びピークカット制御に備えた蓄電池装置の充電動作を行う。

（作用及び効果）
実施形態では、ローカル制御装置３６０は、２以上の電力需要パターンのそれぞれについて、充電時間帯を示す情報及び充電使用電源を示す情報を管理する。ローカル制御装置３６０は、２以上の電力需要パターンの中から施設に対応する電力需要パターンを特定し、特定された電力需要パターンについて管理される充電時間帯において、特定された電力需要パターンについて管理される充電使用電源を用いて、蓄電池装置の充電動作を行う。このような構成によれば、２以上の電力需要パターンについて充電時間帯及び充電使用電源が予め管理されているため、太陽電池装置の出力電力や負荷３５０の消費電力の推移をリアルタイムに把握する等の複雑な制御を必要とせずに、比較的に簡易な方法によってピークカット制御に備えた蓄電池装置の充電動作を行うことができる。

実施形態では、２以上の電力需要パターンは、少なくとも、ピークカット制御を要さない特定電力需要パターンを含む。このような構成によれば、太陽電池装置の出力電力や負荷３５０の消費電力の推移をリアルタイムに把握する等の複雑な制御を必要とせずに、比較的に簡易な方法によって不要なピークカット制御を要さない通常制御を行うことができる。

［その他の実施形態］
本開示は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

実施形態では、第１分散電源として太陽電池装置を例示した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。第１分散電源は、風力又は地熱などの自然エネルギーを利用する分散電源であってもよい。

実施形態では、第２分散電源として燃料電池装置を例示した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。同様に、第３分散電源として蓄電池装置を例示した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。第２分散電源及び第３分散電源は、第３分散電源のコスト優先度が第２分散電源のコスト優先度よりも相対的に低い関係を満たす分散電源であればよい。

実施形態では、第１分散電源、第２分散電源及び第３分散電源は、コスト優先度の観点において種類が異なるものとした。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、各分散電源は、電池の種類が同じだった場合、分散電源の定格出力電力等のスペック、分散電源の保守情報、分散電源の制御履歴等の観点において種類が異なるようにしてもよい。この場合、電力コストは、それぞれの各分散電源で異なる。なお、分散電源の保守情報は、分散電源の総運転時間に関する情報、分散電源の寿命の情報、分散電源の劣化情報、分散電源の交換情報、分散電源の修理情報等を含んでもよい。また、分散電源の制御履歴は、分散電源の通常停止または異常停止に関する情報を含む分散電源の停止情報、分散電源の起動情報等を含んでもよい。なお、コスト優先度は、分散電源の保守情報、分散電源の制御履歴等の変化に応じて、変動するものであってもよい。

実施形態では、各分散電源に個別にＰＣＳが設けられる。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。２以上の分散電源に対して１つのＰＣＳが設けられてもよい。

実施形態では特に触れていないが、施設３００に設けられるローカル制御装置３６０は、必ずしも施設３００内に設けられていなくてもよい。例えば、ローカル制御装置３６０の機能の一部は、インターネット上に設けられるクラウドサーバによって提供されてもよい。すなわち、ローカル制御装置３６０がクラウドサーバを含むと考えてもよい。

実施形態では、各分散電源を制御する電源制御装置がローカル制御装置３６０（ＥＭＳ）であるケースを例示した。しかしながら、電源制御装置は、ＰＣＳ３３１〜ＰＣＳ３３３であってもよい。このようなケースにおいて、ＰＣＳ３３１〜ＰＣＳ３３３は相互に通信を行う機能を有してもよい。電源制御装置は、電力管理サーバ２００であってもよい。

実施形態では、第１プロトコルがＯｐｅｎ ＡＤＲ２．０に準拠するプロトコルであり、第２プロトコルがＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅに準拠するプロトコルであるケースについて例示した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。第１プロトコルは、電力管理サーバ２００とローカル制御装置３６０との間の通信で用いるプロトコルとして規格化されたプロトコルであればよい。第２プロトコルは、施設３００で用いるプロトコルとして規格化されたプロトコルであればよい。

実施形態では特に触れていないが、電力系統１１０から施設３００に供給される電力の基本料金は、基本料算出期間（例えば、１年）におけるデマンド値の最大値に基づいて定められてもよい。デマンド値の最大値は、上述した契約によって定められる電量需要の最大値と同義であってもよい。

なお、日本国特許出願第２０１７−０１２８４８号（２０１７年１月２７日出願）の全内容が、参照により、本願に組み込まれている。

Claims (10)

1. 第１分散電源、前記第１分散電源と種類が異なる第２分散電源及び蓄電池装置を有する施設で用いる電源制御方法であって、
   ２以上の電力需要パターンのそれぞれについて、前記蓄電池装置の充電動作を行う時間帯として適切な時間帯を示す情報、及び前記第１分散電源及び前記第２分散電源のうち前記蓄電池装置の充電動作に用いる電源として適切な電源を示す情報を管理するステップＡと、
   前記２以上の電力需要パターンの中から前記施設に対応する電力需要パターンを特定し、特定された電力需要パターンについて管理される前記適切な時間帯において、特定された電力需要パターンについて管理される前記適切な電源を用いて、前記蓄電池装置の充電動作を行うステップＢとを含む、電源制御方法。
2. 前記２以上の電力需要パターンは、電力系統から前記施設に供給される電力のピーク値を低減するピークカット制御を要さない特定電力需要パターンを含む、請求項１に記載の電源制御方法。
3. 前記特定電力需要パターンは、１日の中で電力需要の変動が所定範囲内に収まる電力需要パターンである、請求項２に記載の電源制御方法。
4. 前記２以上の電力需要パターンは、電力需要のピークが存在する時間帯が季節毎に異なる電力需要パターンを含む、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電源制御方法。
5. 前記２以上の電力需要パターンは、電力需要のピークが存在する時間帯が曜日毎に異なる電力需要パターンを含む、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電源制御方法。
6. 前記電力需要のピークが存在する時間帯が季節毎に異なる電力需要パターンは、電力系統から前記施設に供給される電力のピーク値が第１ピーク値である第１季節に適用する第１電力需要パターンと、前記ピーク値が前記第１ピーク値よりも小さい第２ピーク値である第２季節に適用する第２電力需要パターンとを含み、
   前記特定電力需要パターンは、前記第２電力需要パターンである、請求項４に記載の電源制御方法。
7. 前記電力需要のピークが存在する時間帯が曜日毎に異なる電力需要パターンは、電力系統から前記施設に供給される電力のピーク値が第１ピーク値である第１曜日に適用する第１電力需要パターンと、前記ピーク値が前記第１ピーク値よりも小さい第２ピーク値である第２曜日に適用する第２電力需要パターンとを含み、
   前記特定電力需要パターンは、前記第２電力需要パターンである、請求項５に記載の電源制御方法。
8. 前記第１分散電源は、コスト優先度として第１優先度を有し、前記第２分散電源は、前記コスト優先度として前記第１優先度よりも低い第２優先度を有し、前記蓄電池装置は、前記コスト優先度として前記第２優先度よりも低い第３優先度を有する、請求項１に記載の電源制御方法。
9. 第１分散電源、前記第１分散電源と種類が異なる第２分散電源及び蓄電池装置を有する施設で用いる電源制御装置であって、
   ２以上の電力需要パターンのそれぞれについて、前記蓄電池装置の充電動作を行う時間帯として適切な時間帯を示す情報、及び前記第１分散電源及び前記第２分散電源のうち前記蓄電池装置の充電動作に用いる電源として適切な電源を示す情報を管理する管理部と、
   前記２以上の電力需要パターンの中から前記施設に対応する電力需要パターンを特定し、特定された電力需要パターンについて管理される前記適切な時間帯において、特定された電力需要パターンについて管理される前記適切な電源を用いて、前記蓄電池装置の充電動作を行う制御部とを備える、電源制御装置。
10. 第１分散電源と、
    前記第１分散電源と種類が異なる第２分散電源と、
    蓄電池装置と、
    少なくとも前記蓄電池装置を制御する電源制御装置とを備え、
    前記電源制御装置は、２以上の電力需要パターンのそれぞれについて、前記蓄電池装置の充電動作を行う時間帯として適切な時間帯を示す情報、及び前記第１分散電源及び前記第２分散電源のうち前記蓄電池装置の充電動作に用いる電源として適切な電源を示す情報を管理し、
    前記電源制御装置は、前記２以上の電力需要パターンの中から施設に対応する電力需要パターンを特定し、特定された電力需要パターンについて管理される前記適切な時間帯において、特定された電力需要パターンについて管理される前記適切な電源を用いて、前記蓄電池装置の充電動作を行う、電源制御システム。

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